翁红明在讲解电子运输理论。
田春璐摄
人物简介:
翁红明,1977年出生,现为中国科学院物理研究所凝聚态理论与材料计算实验室研究员、博士生导师。主要致力于凝聚态物理计算方法和程序的开发以及新奇量子现象的计算研究,成果入选2015年度中国科学十大进展、英国物理学会《物理世界》2015年度十大突破、美国物理学会《物理评论》系列期刊创刊125周年纪念文集等。
在中科院物理研究所(以下简称“物理所”)的年轻人里,研究员翁红明是小有名气的一位。就在刚刚过去的2022年,他因在数学物理学领域的杰出贡献,获得第四届“科学探索奖”。
在国际计算凝聚态物理研究领域,翁红明成果颇丰。其中最为人称道的,是他和同事们合作首次在固体中观测到外尔费米子和三重简并费米子的准粒子。这是国际上物理学研究的重要科学突破,对拓扑电子学和量子计算机等颠覆性技术的诞生具有非常重要的意义。
自由思考、厚积薄发,真正对人类文明有所贡献
1928年,英国物理学家保罗·狄拉克提出了描述相对论电子态的狄拉克方程。1929年,德国科学家赫尔曼·外尔指出,当质量为零时,狄拉克方程描述的是一对重叠的具有相反手性的新粒子,即外尔费米子。这种神奇的粒子带有电荷,却不具有质量,因而具有确定的手性(指一个物体不能与其镜像相重合,如我们的双手,左手与右手互成镜像,但不能重合)。
但是80多年过去了,科学家们一直没有能够在实验中观测到外尔费米子。直到2015年1月初,中科院物理所方忠研究员带领的研究组与普林斯顿大学研究小组合作,从理论上预言了在以砷化钽为代表的一批材料中存在着外尔费米子。此后,这个理论预言经过实验得到了进一步验证。
在研究过程中,翁红明发挥了至关重要的作用。他从发表于1965年的一篇实验文献中受到启发,并通过第一性原理计算,初步认定砷化钽晶体等同结构家族材料可能是无需进行调控的、本征的外尔半金属。这类材料能够合成,没有磁性,没有中心对称,是实验制备、检测都非常便捷的绝佳材料。
翁红明说:“这一发现的难度在于,从众多材料中找到合适的对象犹如大海捞针,必须对外尔费米子和材料物理特性都有相当认识才行。”
在外尔费米子被发现的一年后,翁红明和同事们又进一步“预言”:在一类具有碳化钨晶体结构的材料中存在三重简并的电子态。
2017年6月,这个新预言被实验证实,三重简并费米子被首次观测到。这是物理所科研团队继拓扑绝缘体、量子反常霍尔效应、外尔费米子之后,在拓扑物态研究领域取得的又一次重要突破,引起国际物理学界广泛关注。
成绩源于多年的深耕积累。翁红明很享受在物理所工作的经历:“这无关荣誉,我找到了更感兴趣、更加深入的研究领域和方向。”
自由思考、厚积薄发,一直是翁红明喜欢的学术氛围。他所追求的不是多发表文章,而是能攀登科学高峰,真正对人类文明有所贡献。
科研仅靠一个人或一个小组的力量是不够的
作为理论物理学家,翁红明专攻量子材料的计算和设计。
物理学通常分成两大类,即理论物理和实验物理。理论物理通过理论推导和公式推算得出的结论被称为“预言”,“预言”必须通过实验验证才能成为国际公认的科学事实。
在翁红明看来,他接连获得的几次重大发现,都离不开与同事们的通力合作。这,也是他做科研一直特别重视的一点。
“理论预言、样品制备和实验观测,这三个环节缺一个都不行。”翁红明说,“在当今科学领域细分程度非常高的情况下,科研仅靠一个人或一个小组的力量是不够的。当有重要任务目标时,我们几个小组紧密合作,在理论、样品、实验等环节实现了环环相扣、无缝对接。”
在许多人的想象中,理论物理学家的工作,就是每天独自埋头在稿纸堆里计算推演,然后坐着冥思苦想、灵光乍现。
但翁红明认为,计算推演的确要做,思考分析也不可少,但和同行们的交流也非常重要。他每天上班的第一件事就是查看和了解国际上最新的科研进展,然后分析、思考、计算,再把自己的想法跟同事们交流。“很多时候,我的一些想法,或者说突然的一些灵感,其实都是在思考、交流和工作过程当中产生的。”
“发现三重简并费米子”这一成果,就源于翁红明和石友国、钱天两位同事一次喝咖啡时的思想碰撞。
物理所的咖啡厅在学术界享有盛誉,不但因为咖啡好喝,也因为常有科研人员汇聚在此畅聊科学、各抒己见,聊着聊着,灵感经常“火花四射”。
和大家一样,翁红明、石友国和钱天工作之余也喜欢在咖啡厅一聚。翁红明有什么新想法会第一时间告诉他俩;石友国和钱天在实验过程中有什么新发现或疑惑,也会第一时间反馈给翁红明。
“闲聊中就能交换信息,我们的交流是完全敞开的,毫无保留地让大家知道彼此做了什么。”翁红明说。
翁红明告诉记者,在科研道路上,自己非常珍视的成功秘诀有两个,一个是注意总结和积累,另一个就是跟别人多交流。
“目前我努力发展基于大数据和人工智能的凝聚态物质科学研究,其实也是基于这两点考虑,因为所有人的知识积累都体现在这些数据当中。”翁红明说。
做研究应该抓住一些更新奇、更本质的问题
1977年,翁红明出生在江苏泰兴一户普通人家。他的父母都是农民,家里还有一个姐姐。
初中开始,翁红明第一次接触到物理,从此便沉迷其中。“物理让我对周围的世界有了更深入的了解和认识。”翁红明说。
兴趣是最好的老师。对物理的热爱,指引着翁红明叩开了物理科学的大门。
1996年,翁红明参加高考。在填报志愿时,他毫不犹豫地将所有的志愿都填上了物理。最终,他如愿被南京大学物理系录取。
南京大学的物理系在凝聚态物理领域积淀很深。翁红明在这一领域进行相关知识的学习与研究,一学就是9年,直到博士毕业。毕业后,他去了日本的东北大学金属材料研究所做博士后研究,主要研究各种材料的导电性质。
到日本一年半后,翁红明萌生了转换研究方向的想法。
“我想要转到计算方法和程序的发展上,这是凝聚态物理领域中一个最基础也是最具有核心竞争力的方向。”翁红明说,“如果想要在这个领域有长远发展,就要在这个方向上有一定的积累。”在他看来,静下心来探索重要的基础科学问题,要比做一些“短平快”研究更有意义。
想归想,但真正下定决心,翁红明也经过了一番纠结。
他坦言:“当转到一个更基础的方向,也意味着你在未来的几年甚至是更长的时间里都需要耐得住坐冷板凳。所以必须做好思想准备,去做一些积累性的工作。”
2008年,翁红明的人生又有了一次重大转折。
那一年,物理研究所研究员、博士生导师方忠到日本访问交流,翁红明跟他进行了深入的交谈和讨论。
翁红明告诉记者:“他跟我介绍了当时做的一项很有意思的工作。虽然我那时并没有很深刻的理解,却受到很大的启发——做研究应该抓住一些更新奇、更本质的问题。”
在方忠的影响下,2010年,翁红明决定回到国内,入职物理研究所,成为方忠团队的一名成员。
翁红明说:“每个人在一生当中可能会跟很多人交往交谈,但在人生重要转折时刻能够给你启发的却不多。能有这样的机遇去跟方忠老师交流并受到启发,我觉得这是非常宝贵和幸运的。”
在新的一年里,翁红明说自己有很多研究工作要做,尤其是如何在拓扑电子学器件研究方面取得突破,促使拓扑电子态理论变成可落地应用的技术。而这,需要跟器件和应用等方向的研究人员进行交流和讨论。
翁红明相信,拓扑时代的黎明时分正在临近。(记者 吴月辉)
强化纽带作用,推动形成“科技—产业—金融”的良性循环******
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【王晋斌:强化纽带作用,推动形成“科技—产业—金融”的良性循环】
中国人民大学经济学院党委常务副书记、国家发展与战略研究院研究员、中国宏观经济论坛主要成员王晋斌认为,2022年中央经济工作会议提出,要推动“科技—产业—金融”良性循环。本质上就是通过加强产学研资的深度结合,让科技成果能够及时产业化,发挥金融对科技创新和产业振兴的支持作用,并为金融发展提供坚实的实体经济支持,从而把科技创新、产业振兴和金融发展有机结合起来。因此,推动“科技—产业—金融”良性循环,要加强科技创新原动力。科技创新依赖于科学研究,尤其是基础科学研究。要依照中央经济工作会议部署,发挥好政府在关键核心技术攻关中的组织作用,突出企业科技创新主体地位。通过引导企业在基础研究方面投入,消除过于重视短期利益的现象,有利于充分聚焦长期的、底层技术的关键价值,力争取得创新突破,为更好促进产业发展夯实基础。推动“科技—产业—金融”良性循环,还要建立现代产业体系。首先要加大保护知识产权的执法力度,健全知识产权保护体系,加快推进知识产权强国建设。其次要充分挖掘国内大市场潜力,以行业、市场需求为导向引导产业形成产业集群,通过规模经济和产品的多样化、差异化以及国际化实现经济效益。还应当依法保护企业家权益,激发全社会的科技创新和科技成果转化的动力。推动“科技—产业—金融”良性循环,更要充分发挥金融对实体经济发展的服务作用、资本作为产学研合作的桥梁作用,通过有效配置资源推动科技与产业发展。
摘编自《光明日报》
【杜海涛:提高城乡居民收入,助力释放消费潜力】杜海涛表示,消费对于扩大国内市场需求、推动经济社会发展的基础性作用日益凸显。提高城乡居民收入水平,尤其是中低收入人群的收入水平,是恢复和扩大消费的重要基础。多渠道增加城乡居民收入,增强消费能力,充分释放消费潜力,迫切需要多措并举、拓宽渠道。一是要落实落细就业优先政策,稳定市场主体,进一步提升劳动报酬和经营性收入。进一步推进减税降费,减轻企业发展负担,鼓励更多创新创业类企业健康发展。加快完善就业权益保障的政策与制度安排,提高中小微企业、个体工商户和灵活就业者的经营性收入。二是要完善分配制度,创新收入分配方式,广开增收门路。探索多种渠道增加中低收入群众要素收入,增加城乡居民财产性收入,实现居民收入增长和经济增长基本同步,劳动报酬提高与劳动生产率提高基本同步。三是要健全多层次社会保障体系,消除消费的后顾之忧。深化医药卫生体制改革,完善基本养老保险全国统筹制度,发展多层次、多支柱养老保险体系,提升基本公共服务均等化水平。四是要多渠道增加城乡居民收入,特别是低收入群体收入。加强普惠性、基础性、兜底性民生建设,持续提高低收入群体收入。加大税收、社保、转移支付等调节力度和精准性,改善收入和财富分配格局,提升人力资本水平和人的全面发展能力,千方百计增加就业机会。
摘编自《人民日报》
【闫坤、刘诚:构建自主可控、安全高效的产业链供应链】中国社会科学院习近平新时代中国特色社会主义思想研究中心研究员闫坤、刘诚认为,推动产业链供应链优化升级是稳固国内大循环主体地位、提升国际循环质量和水平的迫切需要,必须把增强产业链韧性和竞争力放在更加重要的位置,着力构建自主可控、安全高效的产业链供应链。我国产业链供应链发展总体向好,但也存在尚需解决的一些痛点难点问题。因此要在构建自主可控、安全高效的产业链供应链上切实发力,推动产业链供应链优化升级。第一,打好关键核心技术攻坚战,加快补齐产业链供应链短板。对重点行业产业链供应链进行系统梳理,摸清薄弱环节、找准风险点,分行业做好战略设计和精准施策,助力地方和企业自主创新能力提升。从保障我国产业安全和国家安全的角度出发,着力打造自主可控、安全可靠的产业链、供应链。第二,保持制造业比重基本稳定,持续巩固制造业优势。需要采取有力措施提高企业根植性,促进产业在国内有序转移,当向外转移时要尽量把产业链关键环节留在国内。第三,支持龙头企业做大做强,中小企业做专做精,充分发挥国有企业带动作用,使其重点掌控产业链供应链中战略意义强、技术含量高的关键环节,引导产业链供应链重点企业制定供应链风险预警和应对方案,提升其节点支撑能力。第四,推动产业链跨区域合作,加快建设全国统一大市场。将产业链优势和大市场优势相结合,优化区域产业链供应链布局。第五,切实加强产业链供应链国际合作。以国际循环提升国内大循环效率和水平,促进关键技术和产品的国际供应更为多元化。
摘编自《经济日报》
【邓鹏、赵学坤:防范和化解网络道德评判风险,净化网络空间道德建设】天津市中国特色社会主义理论体系研究中心天津工业大学基地研究员,天津工业大学马克思主义学院教授邓鹏、天津市中国特色社会主义理论体系研究中心天津工业大学基地研究员赵学坤表示,规范网络道德评判,推动网络空间道德建设,是文明用网和文明上网,加强网络文明建设的必然要求。要防范和化解网络道德评判风险,净化网络空间道德建设的实践场域。首先,要采用科学合理的网络治理措施。一方面,基于网络道德评判内容多样化特征,应当坚持“柔”性治理,充分尊重网民表达权,以正面激励为主,引导网络参与主体良性互动。另一方面,针对一些网络道德评判带来的负面效果,应坚持“刚”性治理,对恶意网络道德评判进行依法惩处。其次,要精准施策,加强网络社交平台的运营管控。网络社交平台要确保网络事件的真实性,新闻报道等的全面性、客观性。各类平台要承担起自我管理责任,提升对相关热点事件评判内容审核的时效性,维护好风清气正的网络空间环境。最后,要以快制快,提高重大网络舆情的处理效率。相关部门要及时对传播速度快、负面影响大的网络道德事件进行调查,开展积极有效的舆论引导;要加强信息公开力度和回应效度,推动网络道德评判建立在事实之上,让不实言论不攻自破;要充分发挥主流媒体主阵地作用,不断增强其新闻舆论传播力、引导力、影响力、公信力,做好舆论引导。
摘编自光明网
(光明网记者 王晓秋整理)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)